JP4406441B2 - 自動変速機のフェールセーフ機構及びこのフェールセーフ機構に備えられるフェールセーフバルブ - Google Patents
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Description
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、上記異物排出動作を行うための駆動力として自動変速機の変速動作を行うための油圧を利用し、所定タイミング(例えば車両の後退時)においてのみ発生する油圧をフェールセーフバルブに作用させ、この油圧により弁体を移動させて異物排出動作を行うようにしている。つまり、特定の変速動作が行われた場合に限って油圧を利用した異物排出動作が行われるようにしている。
具体的に、本発明は、複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御回路に備えられ、正常時において同時に発生することのない複数の油圧がそれぞれ個別の油圧供給ポートから作用することに伴い、バルブボディ内部において同一軸線上に相対移動可能に挿入されたバルブ体とプランジャとが、これら油圧により通常位置からフェールセーフ位置に移動するフェールセーフバルブを有するフェールセーフ機構を前提とする。このフェールセーフ機構に対し、上記バルブ体とプランジャとの間に異物排出動作用オイル室を、上記プランジャとバルブボディとの間に油圧制御回路のライン圧が作用するライン圧オイル室をそれぞれ設ける。また、上記異物排出動作用オイル室に、上記複数の摩擦係合要素のうち特定の摩擦係合要素が係合された場合にその摩擦係合要素を係合させるための油圧であって上記ライン圧と略同等の油圧が作用する構成とする。そして、上記プランジャにおける異物排出動作用オイル室に臨む端面の受圧面積を、上記ライン圧オイル室に臨む端面の受圧面積よりも大きく設定することにより、上記特定の摩擦係合要素が係合された場合に限り、その摩擦係合要素を係合させるための油圧を、異物排出動作用油圧として上記異物排出動作用オイル室に作用させて、上記プランジャを上記通常位置からフェールセーフ位置に向けて移動させる構成としている。
エンジン1は、例えば4気筒ガソリンエンジンであって、出力軸であるクランクシャフト11がトルクコンバータ2の入力軸に接続されている。クランクシャフト11の回転数(エンジン回転数)はエンジン回転数センサ201によって検出される。
トルクコンバータ2は、入力軸側のポンプ羽根車21と、出力軸側のタービン羽根車22と、トルク増幅機能を発現するステータ23と、ワンウェイクラッチ24とを備え、ポンプ羽根車21とタービン羽根車22との間で流体を介して動力伝達を行うようになっている。
自動変速機3は、FF型車両に適用される横置き型自動変速機であって、図1に示すように、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置301を主体として構成される第1変速部31と、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置302及びダブルピニオン型の第3遊星歯車装置303を主体として構成される第2変速部32とを同軸線上に有し、入力軸33の回転を変速して出力軸34に伝達して、出力歯車35から出力する遊星歯車式多段変速機である。出力歯車35は、車両に搭載される差動歯車装置に直接的にもしくはカウンタ軸を介して連結される。尚、自動変速機3は中心線に対して略対称的に構成されているので、図1では中心線の下半分を省略している。
以上のパワートレーンを制御するECU100は、エンジン1を制御するエンジンECU101と、トルクコンバータ2及び自動変速機3を制御するECT_ECU(Electronic Controlled automatic Transmission_ECU)102とを含む。
自動変速機3の変速制御は、例えば図4に示すような変速マップ(変速条件)に従って行われる。この変速マップは、車速V及びアクセル開度θTHをパラメータとし、それら車速V及びアクセル開度θTHに応じて、適正な変速段を求めるための複数の領域が設定されたマップであって、上記ECT_ECU102のROM内に記憶されている。変速マップの各領域は複数の変速線(変速段の切り換えライン)によって区画されている。尚、図4に示す変速マップにおいて、シフトアップ線(変速線)を実線で示し、シフトダウン線(変速線)を破線で示している。また、シフトアップ及びシフトダウンの各切り換え方向を図中に数字と矢印とを用いて示している。
次に、上述の如く構成された自動変速機3に対する変速制御の基本動作について説明する。
次に、図5を参照して、本実施形態の特徴部分であるフェールセーフバルブ及びその周辺の油圧制御回路30の構成について説明する。この図5では、フェールセーフバルブとしてのクラッチアプライコントロールバルブ50、第1及び第2クラッチC1,C2、第1〜第3ブレーキB1,B2,B3に関連する油圧制御回路30を示している。尚、この図5に示す油圧制御回路30は、全体の油圧制御回路の一部である。以下、具体的に説明する。
(SB−SA)×PB1+(SC−SB)×PB3+SC×P4th>SD×PL+FV2 …(2)
以上のようにして自動変速機3では、前進走行中にインターロックが発生するような係合状態が発生した場合であっても、上記ブレーキコントロールバルブやクラッチアプライコントロールバルブ50が設けられていることで、一部の油圧をドレンし、インターロックが回避できるようになっている。
本実施形態の特徴とするところは、上述の如く構成されたクラッチアプライコントロールバルブ50に所定タイミングで異物排出動作を行わせるための構成にある。つまり、長期間に亘ってクラッチアプライコントロールバルブ50の切り換え動作が行われないことで、バルブボディ54とプランジャ70との間に微小異物が蓄積することに起因するバルブスティックの発生を回避するための構成である。尚、以下の説明では、自動変速機3が後退変速段に設定される際に異物排出動作を行う場合について説明するが、この異物排出動作を行う変速段としては後退変速段に限られるものではなく、前進側変速段のうちの一つの変速段(例えば第1変速段)に設定される際に異物排出動作を行うようにすることもできる。
次に、上述の如く構成されたクラッチアプライコントロールバルブ50における異物排出動作について説明する。この異物排出動作は、自動変速機3の通常時(正常作動時)において、シフトレバーがRレンジ位置に操作されて、マニュアルバルブからリバースレンジ圧PRが発生した場合に限り、プランジャ70を移動(図5において下側へ移動)させるものである。これにより、プランジャ70とバルブボディ54(より具体的にはスリーブ54a)との間に存在する異物を排出できるようにしている。以下、具体的な動作について説明する。
以上説明した実施形態では、前進6段変速の自動変速機3に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の自動変速機にも適用可能である。
30 油圧制御回路
50 クラッチアプライコントロールバルブ(フェールセーフバルブ)
54 バルブボディ
58 第4油室(ライン圧オイル室)
59 第5油室(異物排出動作用オイル室)
60 バルブ体
70 プランジャ(弁体)
71a プランジャ上面(受圧面)
72a プランジャ下面(受圧面)
81 第2ドレンポート
C1,C2 クラッチ(摩擦係合要素)
B1〜B3 ブレーキ(摩擦係合要素)
PL ライン圧
PR リバースレンジ圧(異物排出動作用油圧)
Claims (5)
- 複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御回路に備えられ、正常時において同時に発生することのない複数の油圧がそれぞれ個別の油圧供給ポートから作用することに伴い、バルブボディ内部において同一軸線上に相対移動可能に挿入されたバルブ体とプランジャとが、これら油圧により通常位置からフェールセーフ位置に移動するフェールセーフバルブを有するフェールセーフ機構において、
上記バルブ体とプランジャとの間には異物排出動作用オイル室が、上記プランジャとバルブボディとの間には油圧制御回路のライン圧が作用するライン圧オイル室がそれぞれ設けられており、
上記異物排出動作用オイル室には、上記複数の摩擦係合要素のうち特定の摩擦係合要素が係合された場合にその摩擦係合要素を係合させるための油圧であって上記ライン圧と略同等の油圧が作用する構成となっていて、
上記プランジャにおける異物排出動作用オイル室に臨む端面の受圧面積が、上記ライン圧オイル室に臨む端面の受圧面積よりも大きく設定されていることにより、上記特定の摩擦係合要素が係合された場合に限り、その摩擦係合要素を係合させるための油圧を、異物排出動作用油圧として上記異物排出動作用オイル室に作用させて、上記プランジャを上記通常位置からフェールセーフ位置に向けて移動させる構成とされていることを特徴とする自動変速機のフェールセーフ機構。 - 上記請求項1記載の自動変速機のフェールセーフ機構において、
上記特定の摩擦係合要素が係合された場合に、その摩擦係合要素を係合させるための油圧は、異物排出動作用油圧として上記フェールセーフバルブに対してドレンポートから上記異物排出動作用オイル室に作用される構成となっていることを特徴とする自動変速機のフェールセーフ機構。 - 上記請求項1記載の自動変速機のフェールセーフ機構において、
上記プランジャが通常位置からフェールセーフ位置に向けて移動する際に係合している上記特定の摩擦係合要素は、自動変速機の前進変速段が成立する場合には係合せず後退変速段が成立する場合に係合する摩擦係合要素であることを特徴とする自動変速機のフェールセーフ機構。 - 上記請求項2記載の自動変速機のフェールセーフ機構において、
上記特定の摩擦係合要素が係合された場合に、その摩擦係合要素を係合させるための油圧が作用するフェールセーフバルブのドレンポートは、「車両前進時」にオイルをドレンするためのドレンポートであって、
「車両後退時」に、上記油圧が、このドレンポートから上記異物排出動作用オイル室に作用することにより、上記プランジャを通常位置からフェールセーフ位置に向けて移動させる構成となっていることを特徴とする自動変速機のフェールセーフ機構。 - 上記請求項1〜4のうち何れか一つに記載の自動変速機のフェールセーフ機構に備えられるフェールセーフバルブであって、
上記バルブボディとバルブ体との間には、このバルブ体を通常位置に向けて付勢するスプリングが装着されており、上記バルブ体とプランジャとの間に異物排出動作用油圧が作用することで、プランジャが通常位置からフェールセーフ位置に向けて移動する構成となっていることを特徴とするフェールセーフバルブ。
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